Performance evaluation of mobile internet protocol

Abstract

MOBİL İNTERNET PROTOKOLU PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ Son yıllarda mobil iletişim, İnternet ve IP tabanlı ağlar kadar büyük ilgi görmeğe başladı. Taşınabilir bilgisayarların gelişmesi ile mobil kullanım artarak hayatımızdaki yerini almaktadır. Kablosuz ağ arayüzlerindeki ve global ağ uygulamalarındaki son gelişmeler, mobilite konusunun sistemlerinin kablolu ve kablosuz ağların ilgi alanı içine girmesini sağlamıştır. Mobil IP, mobil iletişimde günümüzde en ümit verici protokol olarak kabul görmektedir. Mobil IP IETF (Internet Engineering Task Force) tarafından IPv4 üzerine, İnternet üzerinde Mobil IP ihtiyacını karşılamak amacı ile geliştirilmiştir. Temel Mobil IP (Mobil İnternet Protokolü) de, paketler mobil kullanıcıya ev sahibi sunucu üzerinden geçerek giderler. Bununla beraber mobil kullanıcıdan, karşıdaki kablolu ağda bulunan kullanıcıya paketler direk gönderilirler. Bu asimetrik yönlendirme, özellikle karşı kullanıcının mobil kullanıcıya yakın olma durumunda, üçgen yönlendirme diye adlandırılmaktadır. Bu üçgen yönlendirme problemine çözüm getirmek ve karşı kullanıcı ile direk haberleşebilmek için optimize edilmiş Mobil IP yönlendirme methodu geliştirilmiştir. Üçgen yönlendirme problemini çözmek Mobil IP nin temel konularından biridir. IETF tarafından geliştirilen optimize edilmiş yönlendirme metodu bu sorunun çözümü için geliştirilmiştir. Bununla beraber günümüzde bu problemi çözmeye yönelik bir çok metod geliştirilmiş olsa da en çok kabul gören optimize edilmiş yönlendirme metodudur. Fakat Optimize edilmiş yönlendirme methodu da henüz yeterli etkinliğe erişmemiş olup üzerinde araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Bu tezde, Mobil IP ve Optimize edilmiş yönlendirmeli Mobil IP protokollerinin performans değerlendirmesi yapılmıştır. NS2 benzeticisi (Network Simulator 2) kullanarak “Temel Mobil IP” ile “Optimize Edilmiş Mobil IP” protokollerinin başarımları, paket gecikmeleri ve paket kayıpları yönlerinden karşılaştırılmıştır. Simulasyon yapılırken, mevcut uygulmaya, gerekli düzenleme ve eklemeler yapılarak sonuca varılmıştır. MAYIS 2006 Birol ÇELİK

PERFORMANCE EVALUATION OF MOBILE INTERNET PROTOCOL Recent advances in wireless network interfaces and the implementation of the global networks make host mobility an issue of interest both in wireless and wired networks. The most promising protocol proposals for handling of host mobility in IP networks are Mobile IP. Mobile IP built on IPv4, was designed by (Internet Engineering Task Force) to serve the needs of supporting portable IP addresses on Internet. In the basic Mobile IP protocol, datagrams going to the mobile node have to travel through the home agent when the mobile node is away from home network. This asymmetric routing, called Triangle Routing, is generally far from optimal, especially when the destination node is close to the mobile node. Eliminating the Triangle Routing problem, in order to improve network efficiency, is one appealing topic in Mobile IP. Route Optimization eliminates Triangle Routing problem but it does not solve packet loss problem during handoff periods. Smooth handoff and buffer supports are added Route Optimized Mobile IP to reduce packet loss during handoff periods and improve Mobile IP performance. Route optimization with smooth handoff extends the registration protocol to inform the mobile node’s previous foreign agent about the mobile node movement to a new foreign network. But there is some packet loss before previous foreign agent extension is received. Agent buffering mechanism with smooth handoff packets eliminates this packet loss by buffering and re-tunneling the buffered packets to the mobile node’s new foreign agent along with any future packets. Hence, packet loss during handoff can be completely eliminated. In this thesis performances of Mobile IP and Route Optimization Mobile IP protocols are evaluated and compared. For this study, Network Simulator 2 (NS2) is used. In the simulation, Route Optimization with buffer and smooth handoff is implemented to increase performance. Packet loss, end-to-end delay, and throughput are considered as performance. Index Terms—Mobile Internet Protocol, route optimization, smooth handoff, Mobile IP routing protocols MAY 2006 Birol ÇELİK